Файл: Шляпоберский В.И. Основы техники передачи дискретных сообщений.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 10.04.2024

Просмотров: 156

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

конце 'подвергается обратному преобразованию для вос­ становления переданного сообщения.

Структурная схема системы связи показана на рис. 1.1. Здесь устройство, преобразующее сигнал сооб-

 

 

Злектрический

Электрический

 

Сообщение

сигнал

сигнал+помеха

Сообщение

\

 

 

 

 

 

VПолучатель

Источник \!"

Передатчик

Линия сбязи

 

сообщений

\!

Приемник

1 сообщений

1

 

 

 

 

1

Система

 

сдязи

 

1

 

L-

 

 

 

 

J

 

 

 

Источник

 

 

 

 

 

помех

 

 

Рис. 1.1.

Структурная

схема

системы СБЯЗИ

 

щения в электрический сигнал, условно названо пере­ датчиком, а устройство, осуществляющее обратное пре­ образование, — приемником.

Под линией связи понимается совокупность средств, обеспечивающих передачу электрического сигнала от пе­ редатчика к приемнику. Если в качестве линии связи используются провода, на одном конце которых уста­ новлен формирователь электрического сигнала, а на дру­ гом — приемник, то система ©вязи называется провод­ ной. Если же в качестве линии связи используются из­ лучатель и приемник электромагнитной энергии, обеспе­ чивающие передачу и прием электромагнитных волн оп­

ределённой

длины

через

свободное пространство,

то

имеет место система

радиосвязи.

 

Сигнал,

поступающий

на -вход приемника, как

пра­

вило, отличается от переданного в линию. Это обуслов­ ливается воздействием на сигнал различного рода помех, как возникающих внутри аппаратуры, так накладывае­ мых на сигнал в процессе его распространения по линии связи. В современных системах связи помехи, возникаю­ щие в аппаратуре, значительно меньше линейных и при рассматривании воздействия помех на передаваемый сиг­ нал ими можно пренебречь1 )-

С целью выполнения требования идентичности при­ нятого и переданного сигналов приемник должен обла-

') Исключение составляют системы сверхдальней космической связи.

9



дать свойством фл./ьтрации, т. е. способностью выделять собственно сигнал из совокупности сигнал/помеха и пре­ образовывать его в сообщение.

Способность системы связи обеспечивать требуемую

верность .принимаемых сообщений

'называется

помехо­

устойчивостью.

Для каждой системы связи существует

вполне

определенное минимальное

соотношение

пара­

метров

сигнала

и помехи,

при котором еще обеспечи­

вается требуемая верность принимаемых сообщений.

Современные системы связи предназначены для пере­

дачи различных

сообщений. В зависимости от характе­

ра сообщения различают следующие виды связи.

 

Сигнальная

(командная)

связь

—сообщение

пред­

ставляет собой ограниченное число заранее обусловлен­ ных команд. Простейшим видом такой связ'И является пожарная сигнализация, а более совершенным — систе­ мы телеуправления. В последнем случае линия команд­ ной связи содержит автоматическое устройство, которое, получив команду, производит необходимые операции по ее реализации.

Телеметрическая связь — сообщение представляет со­ бой результат автоматического измерения какой-либо ве­ личины, которая может принимать непрерывные'или дис­

кретные значения в

некотором измеряемом интервале.

Телеграфная

связь

— сообщение представляет собой

буквенно-цифровой текст, написанный при помощи опре­

деленного алфавита.

 

 

 

 

 

 

Телефонная

связь

— сообщение

представляет

собой

звуки

(речь,

музыка),

передаваемые

в

определенной по­

лосе

частот.

 

 

 

 

 

 

 

Фототелеграфная

связь

— сообщением

является

бук­

венно-цифровой текст, чертеж, фотография

или рисунок,

т. е. любое 'неподвижное

изображение,

воспроизводимое

на обычной или специальной бумаге определенного формата.

Телевизионная

связь — сообщением является

любое

движущееся

изображение.

 

 

Приведенный перечень будет неполным, если не упо­

мянуть еще об одном

виде связи — передаче данных, ко­

торый появился в 50-х годах п в настоящее время

полу­

чил широкое

распространение.

 

 

Передача

данных

— сообщение представляет

собой

информацию, обрабатываемую при помощи

вычислитель­

ных машин

или

создаваемую ими. Как вид

связи

пере-

10


Дача данных появилась вследствие широкого использо­ вания механизации и автоматизации в управлении про­

изводством, распределении и учете товарной

продукции,

и бухгалтерско-финансовых,

коммерческих и

т. п. опе­

рациях. Внедрение

автоматизации

в 'различные

области

управления, учета

и контроля

пошло по 'пути

создания

и использования

разнообразных

вычислительных машин.

По своей структуре сообщения и соответствующие им

сигналы делятся на дискретные и аналоговые.

 

 

Дискретными

называются

такие

сообщения,

которые

характеризуются

конечным

числом

символов

 

(зиаков),

подлежащих передаче за определенный промежуток вре­ мени, а также все сообщения в передаче данных. Наи­ более характерным примером дискретного сообщения является буквенно-цифровой текст. В общем случае к дискретным относятся дискретно-аналоговые и цифро­ вые (дискретно-квантованные) сообщения [53]. Ниже под дискретным понимается только цифровое сообщение.

Дискретный сигнал представляет собой последова­ тельность различных импульсов, характеризующихся ко­ нечным числом значений электрических параметров (ам­ плитуды, частоты, фазы и др.).

Непрерывными (аналоговыми) называются такие со­ общения, в которых подлежащая передаче совокупность сведений характеризуется функцией непрерывных аргу­ ментов (времени). К непрерывным сообщениям отно­ сятся речь, музыка, передача изображений и др. При передаче звуков (телефонная связь) сообщение характе­ ризуется непрерывной функцией, описывающей измене­ ние звукового давления во времени, а при передаче изображения (фототелеграфная или телевизионная связь) — непрерывной функцией распределения яркости.

Отличие непрерывного сообщения от дискретного со­ стоит в том, что функция, выражающая непрерывное сообщение, определяется несчетным множеством значе­ ний на протяжении конечного промежутка времени. Та­ кое многообразие форм функций означает, что непре­ рывный сигнал (сообщение) может обладать временны­ ми изменениями скорости от самых медленных до бес­ конечно быстрых, т. е. обладать бесконечным спектром. Хотя реально существующие сигналы и обладают весь­ ма широким спектром, однако их с достаточной для практики точностью можно передавать (воспринимать) в ограниченной полосе частот. Так, например, спектр

11


частот речевого сигнала ограничивается полосой частот канала ТЧ, равной 300-^-3400 Гц.

Несмотря на такие

принципиальные

различия меж­

ду дискретными и непрерывными сообщениями,

имеется

реальная возможность

передачи их по

линиям

связи

едиными методами, основанными на преобразовании со­ общений из одной -формы в другую. Любая непрерывная функция x(t) с какой-то точностью может быть опреде­ лена конечным числом ее значений (рис. 1.2). Чем мень-

x(t)

At

At

At

At

Рис. 1.2. Непрерывная

функция X(t)

ше период дискретизации At, тем точнее определяется заданная функция. В. А. Котельни'ковым {48] 'показано,

что любая

функция

x(t)

с ограниченным

спектром

[ х ( 7 ) = 0

при

f>F] на

протяжении

конечного

интервала

времени

Т при условии, что

TF^>\,

с достаточной для

практики точностью может быть определена конечным

числом отсчетов,

равным: •m = 2TF. При

этом чем

боль­

ше произведение

TF, тем точнее заданная

функция

опи­

сывается m отсчетами. Период дискретизации Д£ рав­ няется: i\t=Tjin=\l2F. Таким образом, передача лю­ бого непрерывного сообщения может быть сведена к пе­ редаче конечного числа символов, т. е. осуществлена

теми ж е методами, что и передача

дискретного сооб­

щения.

 

Система связи, структурная схема

которой показана

на рис. 1.1, является одноканальной. В таких системах передается и принимается информация, поступающая только от одного источника сообщений. Когда необхо­ димо обеспечить передачу сообщений от нескольких ис­

точников, используют многоканальные

системы

(рис.

1.3). В этом случае каждое сообщение

передается

по

своему информационному каналу связи.

На передаю-